8. Месторождения подземных вод в долинах рек оценка количества скважин, удаленность водозабора

Основными балансоообразующими элементами фильтрационной схемы являются граничные условия на контуре поверхностного водотока (водоема) и/или на очагах внерусловой естественной разгрузки подземных вод (точечной, линейной, площадной) в днище речной долины (озерной котловины).Эти месторождения приурочены к водоносным горизонтам, залегающим первыми от поверхности в днищах эрозионных понижений и непосредственно (либо через локальный подрусловой экран) связанным с поверхностными водами. Это преобладающий тип месторождений пресных подземных вод - по некоторым оценкам, до 60-70% всех освоенных и разведанных эксплуатационных запасов. Различают подтипы:Долины равнинных рек (платформенные области)Обычно небольшая мощность аллювия (слабая тектоника) - 20-30 мВ аллювии достаточно много глинистого материала (малые скорости течения, длительная переработка материала)Часто (особенно в долинах малых рек) основной водоносный горизонт связан не с аллювием, а с коренными породами ложа долиныКак правило, реки являются дренами для подземных вод; поглощение речных вод - редкое явление (за исключением периодов берегового регулирования), в основном, в районах развития современного карста, при невыработанном продольном профиле речных долинДолины горных рек (горноскладчатые области, предгорья)Часто мощный аллювий, особенно аллюво-пролювий межгорных впадин - до 400-500 м и более Грубообломочный состав, с валунами, часто без заполнителя. Основной водоносный горизонт - в аллювии, аллюво-пролювии; коренные породы в сравнении с ним резко проигрывают в проницаемости и могут рассматриваться как слабопроницаемые Характерно постоянное чередование участков поглощения речного стока (на расширениях долин) и выклинивания подземных вод непосредственно в русла или мощными родниками (перед сужениями долин).  Далее будем говорить, главным образом, о равнинных реках - они более характерны для территории освоенной части России. При этом заметим, что основные закономерности формирования ЭЗ для равнинных и горных рек принципиально не различаются, за исключением специфики строения и состава отложений основного горизонта и, в екоторых случаях, характера взаимодействия подземных и поверхностных вод.

Расчёт водозаборов в долинах рек

Характерной особенностью, определяющей условия эксплуатации береговых водозаборов, является наличие постоянных поверхностных водотоков, с которыми гидравлически связаны водоносные горизонты. Благодаря этому производительность водозаборов в долинах рек обеспечиваетсяв основном за счёт фильтрации поверхностных вод.

Ра счётная схема водозабора в долине реки приведена на рис. 27.2. Для наиболее полного захвата воды скважины располагают вдоль русла реки перпендикулярно направлению потока подземных вод. Задачей расчёта является определение понижения уровня воды в центральной скважине. Расчёт выполняется в следующей последовательности:

1. Задавшись расстоянием между скважинами l0(м), определяют расстояние от крайней до центральной скважины ряда по формуле -

, (28.12)

где n-число скважин в ряде (определяется при расчёте фильтров скважин).

2. Определяется параметр G=x0/L

3. Вычисляется величина сопротивления R:

- при L> 4x0 -  , (28.13)

- при L< 4x0 -  , (28.14)

где r0- радиус фильтра скважины (определяется при расчёте фильтров скважин).

4. Полученное значение Rподставляется в формулу (28.7) для напорных пластов и (28.8) для безнапорных пластов, по которым определяется снижение уровняSв центральной скважине.

5. Полученное значение Sсравнивается сSдоп. При этом, еслиS>Sдоп, необходимо увеличить расстояние между скважинами и повторять расчёт до тех пор,покаSне будет меньшеSдоппримерно на 5-10%. ПриS<Sдопможно уменьшить расстояние между скважинами и повторять расчёт до тех пор, покаSне будет меньшеSдоппримерно на 5-10%.